Конструкция автомобильного двигателя, виды
Содержание:
- 4.3. Регулировочные характеристики двигателей
- Что такое мощность двигателя, крутящий момент и удельный расход топлива
- Мотор 2101 «Копейка»
- Системы охлаждения, воздухозабора и запуска двигателя
- Термин: АЦП
- Возможные неисправности и пути их устранения
- Устройство ДВС
- Motorhelp.ru диагностика и ремонт двигателя
- Принципы эксплуатации
- Тип топливной системы
- Таблица: технические характеристики бензиновых двигателей Volkswagen
- Показатели двигателей
4.3. Регулировочные характеристики двигателей
Регулировочной характеристикой двигателя называются зависимости эффективной мощности и удельного эффективного расхода топлива от его часового расхода, состава горючей смеси, угла опережения зажигания или впрыска топлива и т.д.
Регулировочные характеристики определяют оптимальные условия работы двигателя и оценивают качество его регулировки. Эти характеристики измеряют при полной и частичных нагрузках двигателя (при полной и частичной подаче топлива).
Обычно снимают регулировочные характеристики двигателя по расходу топлива, показывающие изменение эффективной мощности и удельного эффективного расхода топлива в зависимости от его часового расхода при постоянной угловой скорости коленчатого вала.
Рекомендуем посмотреть лекцию «5 Характеристики дизелей, газотурбинных установок».
Рис. 4.5. Регулировочная характеристика бензинового двигателя по расходу топлива.
На рис 4.5 приведена регулировочная характеристика по расходу топлива. Она имеет две характерные точки, одна из которых соответствует максимальной мощности, а другая — минимальному удельному эффективному расходу топлива.
Двигатель развивает максимальную мощность при часовом расходе топлива, соответствующем обогащенной горючей смеси (коэффициент избытка воздуха αи = 0,8…0,9), которая быстро горит. При обеднении горючей смеси мощность двигателя уменьшается из-за снижения скорости сгорания смеси. Наибольшую топливную экономичность двигателя обеспечивает часовой расход топлива, отвечающий обедненной горючей смеси (αи = 1,1… 1,2). При большем обеднении горючей смеси значительно уменьшается скорость ее горения, двигатель работает неустойчиво, резко падает его мощность и снижается топливная экономичность.
Следовательно, наиболее благоприятный для работы двигателя диапазон значений часового расхода топлива заключен между GT, соответствующими минимальному удельному эффективному расходу топлива и максимальной мощности двигателя.
Эксплуатация двигателя за указанными пределами нежелательна вследствие снижения его мощности и топливной экономичности,
Что такое мощность двигателя, крутящий момент и удельный расход топлива
Изобретенный более 100 лет назад поршневой двигатель внутреннего сгорания (ДВС), на сегодняшний день все еще является самым распространенным в автомобилестроении. При выборе модели двигателя своего будущего автомобиля покупатель может предварительно ознакомиться с его основными характеристиками. В этой статье мы подробно расскажем об основных показателях двигателей внутреннего сгорания, что они собой представляют и как влияют на работу.
- Основные показатели двигателя
- Что такое мощность двигателя
- Виды мощности
- Как узнать мощность двигателя автомобиля
- Что такое крутящий момент
- Что такое расход (удельный расход) топлива
- Внешняя скоростная характеристика (ВСХ)
- Роль мощности и крутящего момента двигателя
Мотор 2101 «Копейка»
Соответственно, и первый из двигателей Ваз изначально был лишь доработкой предшественника, своеобразный тюнинг двигателя Ваз.
Были изменены характеристики двигателей Ваз:
- Благодаря переносу распредвала с нижней части в верхнюю, увеличение диаметра цилиндра на 3 мм, уменьшение хода поршня на 5,5 мм, агрегат стал приемистее за счет превращения в «короткоходный». Скорость набиралась быстрее, сильнее стала чувствоваться приемистость при резких изменениях положения акселератора.
- Единственный на тот момент минус мотора, который получил маркировку 2101 , заключался в увеличении шумности.
- Спустя 4 года, после модификации «Копейки» 21011, появился и одноименный модернизированный двигатель Ваз с маркировкой, идентичной модельному номеру. От своего недалекого предка он стал отличаться следующими показателями: рабочий объем двигателя Ваз вырос с 1200 до 1300 см3, диаметр цилиндра увеличился еще на 3 мм, а мощность выросла на 3 «лошадки». Этот двигатель Ваз устанавливался как на моделях 01 серии, так и на последующих моделях 2102.
- Карбюраторы для этих моторов выпускали 3-х серий до 1978 года, а позже появился «Озон 2105», который приобрел автономную систему холостого хода, слегка изменив технические характеристики двигателя Ваз. Эти карбюраторы стали намного практичнее, авто легче заводилось в холодную погоду, а качество топлива меньше отражалось на холостом ходе и резком нажатии на акселератор.
Позже началось распространение экспорта, и впервые роторный двигатель на Ваз появился на автомобилях, отправляемых в соседние государства.
Это было первым удачным экспериментом, но ввиду сложности ремонта такого агрегата и практического отсутствия запчастей, со временем такие виды моторов стали не востребованы. Хотя аналитики прогнозировали хорошее будущее у агрегатов такого типа, стоило лишь правильно наладить рынок запасных частей.
Системы охлаждения, воздухозабора и запуска двигателя
В большинстве автомобилей система охлаждения состоит из радиатора и водяного насоса. Охлаждающая жидкость циркулирует по охлаждающей рубашке цилиндров, затем попадает в радиатор для охлаждения. В некоторых автомобилях (преимущественно в Volkswagen Жук) и в большинстве мотоциклов и газонокосилок используется воздушное охлаждение двигателей (двигатель с воздушным охлаждением легко узнать по ребрам на внешней стороне цилиндров, которые рассевают тепло). Двигатели с воздушным охлаждением намного легче, но охлаждаются хуже, что снижает их срок эксплуатации и производительность. Для получения более подробной информации читайте статью «Как работает система охлаждения».
На схеме представлено соединение патрубков системы охлаждения
Итак, теперь Вы знаете, что и как охлаждает двигатель Вашего автомобиля. Но почему так важна циркуляция воздуха? Большинство двигателей является безнаддувными, т.е. воздух поступает через воздушные фильтры непосредственно в цилиндры. Более мощные двигатели либо имеют турбонаддув, либо наддув, т.е. воздух поступает в двигатель под давлением (для подачи в цилиндр большего объема топливно-воздушной смечи) для увеличения мощности двигателя. Уровень сжатия воздуха называется наддув. При турбонаддуве используется небольшая турбина, установленная на выхлопную трубу для вращения нагнетающей турбины входящим потоком воздуха. Турбокомпрессор устанавливается непосредственно на двигатель для вращения компрессора.
Увеличение мощности двигателя — это, конечно, хорошо, но что же происходит когда Вы поворачиваете ключ? Система запуска состоит из электростартера и соленоида стартера. При повороте ключа зажигания, стартер несколько раз проворачивает двигатель для начала процесса сгорания. Для запуска холодного двигателя требуется мощный стартер. Стартер должен преодолеть:
- Любое собственное трение, вызванное поршневыми кольцами
- Давление сжатия любого из цилиндров во время такта сжатия
- Энергию, необходимую для открытия и закрытия клапанов распредвалом
- А также действие всех остальных деталей, установленных непосредственно на двигателе, например водяного насоса, масляного насоса, генератора и т.д.
В связи с тем, что требуется большое количество энергии и в автомобилях используется 12-вольтная электросистема, на стартер должен поступать ток в несколько сотен ампер. Соленоид стартера — это большой электронный переключатель, который может выдержать ток такой силы. При повороте ключа зажигания, он запускает соленоид для подачи питания на стартер.
В следующем разделе мы расскажем о подсистемах двигателя, которые отвечают за то, что в него поступает (масло и топливо) и что выходит (выхлоп и выбросы).
Системы смазки, подачи топлива, выхлопа и электросистема двигателя
Когда дело касается повседневного обслуживания, скорее всего Вас, прежде всего, заинтересует количество бензина в бензобаке Вашего автомобиля. Каким же образом бензин, которым Вы заправляетесь, заставляет работать цилиндры? Топливная система при помощи насоса подает топливо из бензобака и смешивает его с воздухом в определенных пропорциях для того, чтобы топливно-воздушная смесь затем поступала в цилиндры. Существует три способа подачи топлива: карбюрация, впрыск во впускные каналы и непосредственный впрыск.
- При карбюрации устройство, которое называется карбюратор, смешивает бензин с воздухом при подаче воздуха в двигатель.
- В двигателях с впрыском топлива необходимое количество топлива впрыскивается в каждый цилиндр отдельно либо над впускным клапаном (впрыск во впускные каналы), либо в сам цилиндр (непосредственный впрыск).
Для получения более подробной информации читайте статью «Как работает система впрыска топлива».
Масло также играет очень важную роль. Система смазки обеспечивает подачу масла для каждой движущейся детали для того, чтобы они свободно двигались. Прежде всего, смазка требуется поршням (для их плавного движения в цилиндрах) и подшипникам, которые обеспечивают вращение таких деталей, как коленвал и распредвал. В большинстве автомобилей масла из поддона картера подается при помощи масляного насоса, проходит через масляный фильтр для удаления абразивных частиц, после чего под давлением поступает на подшипники и стенки цилиндра. Затем масло стекает обратно в картер, где оно собирается, после чего цикл повторяется.
Термин: АЦП
Аналого-цифровой преобразователь (АЦП, Analog-to-digital converter, ADC) — устройство, преобразующее входной аналоговый сигнал в цифровой сигнал (в цифровой двоичный код). Для задач измерения значения сигнала в произвольный момент времени используют асинхронный режим работы с АЦП с жестко не привязанными по времени одиночными аналого-цифровыми преобразованиями. Для задач измерения функциональной зависимости изменения аналогового сигнала используют синхронный режим работы АЦП. Синхронный режим работы АЦП без пропусков данных на сколь угодно большом интервале времени называют также потоковым режимом. Синхронные АЦП, как правило, поддерживают покадровый принцип сбора данных, когда оцифрованные отчёты измерения образуют условные кадры с заданным количеством отсчётов, соответствующих заданным каналам измерения.
АЦП является неотъемлемой частью системы сбора данных.
Основные параметры АЦП:
- Входной диапазон сигнала (диапазон измерения).
- Частота преобразования – частота следования аналого-цифровых преобразований. В терминологии ЦОС частота преобразования АЦП называется частотой дискретизации сигнала в его цифровом представлении.
- Период преобразования = [1/Гц] – величина, обратная частоте преобразования. В терминологии ЦОС период преобразования АЦП является периодом преобразования сигнала в его цифровом представлении. Для асинхронных АЦП нормируется время преобразования.
- Полоса частот пропускания АЦП …. Это диапазон частот сигнала, который пропускает преобразователь по уровню сигнала -3 дБ.
- Разрядность АЦП – количество N двоичных разрядов преобразователя, при этом количество уровней квантования сигнала в цифровом представлении АЦП равно 2N.
- Соотношение сигнал/шум канала преобразования АЦП
- Технология АЦП. Типичные представители: АЦП последовательного приближения, сигма-дельта АЦП.
- Межканальное прохождение .
Возможные неисправности и пути их устранения
Как известно, силовой агрегат 4Y выпускался в двух видах: карбюраторной и инжекторной версиях. Их неисправности отличаются друг от друга. Поэтому есть смысл рассматривать неисправности двигателей с разными системами питания отдельно.
Неисправности карбюраторного двигателя:
Проблемы в работе карбюратора
Самая важная неисправности, это проблемы связанные с регулировкой сложного карбюратора. Специалистов в этом направлении, даже в Японии можно по пальцам пересчитать. Но в России находятся свои Кулибины, которые могут решить любую карбюраторную проблему.
Проблемы с зажиганием
Вторая распространённая поломка, это нестабильная работа карбюраторного двигателя. Случается так, что двигатель работает с перебоями. Виной этому, скорее всего система зажигания, а именно трамблёр. Ведь именно в нём заключены все основные детали зажигания.
Перебои в работе мотора могут случиться из-за неисправности катушки зажигания или распределителя. А эти дефицитные детали находятся внутри трамблёра. Найти их по отдельности практически невозможно. Для устранения неисправности придётся менять трамблёр целиком. Но перед этим необходимо проверить исправность свечей зажигания. Неисправность хотя бы одной свечи может быть причиной работы мотора с перебоями.
Нестабильная работа двигателя может выражаться в плавающих оборотах. На данном силовом агрегате обороты могут плавать по причине отсутствия герметичного присоединения карбюратора или впускного коллектора. Устранение подсоса воздуха, восстановит нормальную работу силового агрегата.
Разрушение прокладки ГБЦ
По причине перегрева возможна деформация ГБЦ, с повреждением прокладки. Объём работы по устранению неисправности зависит от масштабов деформации головки БЦ. Прокладка ГБЦ, в любом случае подлежит замене. Данную проблему лучше предотвратить. Для этого достаточно контролировать исправность системы охлаждения и рабочую температуру двигателя.
Шкив
Ненадёжная конструкция крепления шкива привода навесного оборудования. Известны случаи, когда шкив откручивался, при этом разбивался паз для шпонки и носок коленчатого вала. Для предотвращения неполадки необходимо при появлении повышенного шума осмотреть шкив и при необходимости подтянуть.
Жор масла
При появлении расхода масла более чем 0.7 литров на 1 тыс., км. Необходимо осмотреть и при необходимости заменить прокладки крышки клапанов и крышки картера. Если расход масла не придёт в норму, то следующим мероприятием по устранению проблемы будет замена масло съёмных колпачков.
Неисправности инжекторного мотора:
Инжекторный мотор не имеет узлов и механизмов, присутствующих на карбюратором моторе. Соответственно если нет деталей, значит они не могут сломаться. А вот другие неисправности мотора очень похожи:
Перегрев двигателя
Инжекторный двигатель часто перегревается. Так же как и карбюраторный мотор, с деформацией головки и прокладки БЦ. Ликвидация неисправности такая же, как на моторе с карбюратором.
Течи масла и антифриза
Следующая неисправность характерна только для инжекторного мотора. Речь идёт о разрушении перемычки между каналом антифриза и четвёртым цилиндром.
Распространённая проблема инжекторного мотора, течь масла через уплотнения и прокладки, а так же повышенный расход моторной смазки из-за вышедших из строя масло съёмных колпачков. Замена неисправных запчастей восстановит нормальный расход моторного масла.
Устройство ДВС
Конструктивно двигатели делят, с учетом устройства и компоновки техники, на которой они установлены. Но сохраняются неизменными принципы, одинаковые для конструкции любого ДВС.
Двигатель комплектуется такими конструктивными узлами:
- блоком цилиндров – основной частью корпуса с проемами для рабочих камер, рубашкой охлаждения (для моторов, охлаждаемых жидкостью), крепежными отверстиями для установки головок и картера, посадочными местами для коленчатого вала и прочими конструктивными элементами;
- кривошипно-шатунной группой – с коленчатым валом, к которому крепятся шатуны, приводящие в действие поршни, двигающиеся внутри цилиндров; инерция вращения поддерживается маховиком;
- газораспределительным механизмом – системой, подающей в камеры сгорания топливо-воздушную смесь, с отводом выхлопа; включает распределительный вал, клапана, приводимые в действие коромыслами, ремнем или цепью, соединенными с коленвалом;
- топливной системой – подает горючее в камеры сгорания, после обогащения воздухом; включает бак, систему трубок для подвода питающей жидкости, карбюратора или инжектора (с учетом особенностей конструктивного устройства), форсунок, насоса, фильтрующего элемента;
- смазочной системой – с подачей смазки к трущимся деталям; включает масляный насос, приводящийся коленчатым валом, систему патрубков и полостей, фильтр и поддон; предусмотрено устройство «сухого» или «мокрого» картера;
- системой зажигания – для поджигания топливно-воздушной смеси; используется только на бензиновых двигателях, поскольку на дизельных моторах топливо с воздухом воспламеняется самостоятельно, при определенном давлении;
- системой охлаждения – может быть воздушной или жидкостной, для снижения температуры корпуса мотора, чтобы предупредить износ и выход из строя элементов;
- электросистемой – источником электроэнергии, необходимой для работы мотора; включает аккумуляторную батарею, генераторный блок, стартер и проводку с датчиками;
- системой выхлопа – для удаления продуктов сгорания в атмосферу, с доочисткой этой смеси, снижением шума от работы двигателя, фильтрующим элементом.
Конструкция узлов совершенствуется, по мере появления новых материалов и конструктивных решений.
С учетом особенностей конструктивного устройства различных элементов двигателей, важно учитывать такие моменты:
- цилиндры могут выполняться отдельно, с запрессовкой в корпус блока, или совместно с корпусом; моноблочные системы не предусматривают восстановления, в связи с тем, что нельзя заменить гильзу;
- корпуса двигателей изготавливают из сплавов чугуна или алюминия, устойчивых к перепадам температуры и высокому давлению;
- головка блока цилиндров выполняется с ним совместно или в виде отдельной детали; при раздельном исполнении возможно использование разных материалов для головки и блока цилиндров;
- работа кривошипно-шатунного механизма может уравновешиваться балансирными валами, расположенными по сторонам от коленвала и нивелирующими влияние инерционных сил; в результате снижается вибрация и шум, исключаются перегрузки двигателя;
- негативное влияние пружин при быстрой работе двигателя с механическим газораспределительным механизмом снижается за счет десмодромной системы управления мотором – со сложной конфигурацией кулачков;
- зависание клапанов исключается легкими материалами для изготовления этих деталей и пружинных элементов, пневматическим приводом;
- альтернатива традиционной конструкции ГРМ – гильзовый способ, разработанный Найтом; предусматривает использование взамен клапанов скользящих гильз, работающих бесшумно и долговечно; этот способ перестали использовать по причинам большого расхода смазочной жидкости, с разработкой верхнеклапанной конструкции;
- ранние модели двигателей комплектовались не стартерами, а генераторами переменного тока (магнето), приводимыми в действие коленчатым валом; это требовало прокручивания вала двигателя для запуска;
- вредное воздействие на экологию выхлопных газов частично снижается каталитическим нейтрализатором, окисляющим и химически преобразовывающим выхлоп;
- электронные системы дополнительно улучшают работу двигателя; изменение фаз газораспределения изменяет нагрузку на мотор, с учетом включенной передачи, снижая потребление горючего; дезактивация цилиндров регулирует объем камер сжатия, отключая ненужные цилиндры; регулировка степени сжатия изменяет объем камер сгорания, с учетом режимов работы мотора.
Эти и другие особенности конструктивно улучшили работу двигателей внутреннего сгорания.
Motorhelp.ru диагностика и ремонт двигателя
Типовые параметры работы инжекторных двигателей ВАЗ.
Для многих начинающих диагностов и простых автолюбителей, которым интересна тема диагностики будет полезна информация о типичных параметрах двигателей. Поскольку наиболее распространенные и простые в ремонте двигатели автомобилей ВАЗ, то и начнем именно с них
На что в первую очередь надо обратить внимание при анализе параметров работы двигателя? 1. Двигатель остановлен
1.1 Датчики температуры охлаждающей жидкости и воздуха (если есть). Проверяется температура на предмет соответствия показаний реальной температуре двигателя и воздуха. Проверку лучше производить с помощью бесконтактного термометра. К слову сказать, одни из самых надежных в системе впрыска двигателей ВАЗ – это датчики температуры. 1.2 Положение дроссельной заслонки (кроме систем с электронной педалью газа). Педаль газа отпущена – 0%, акселератор нажали – соответственно открытию дроссельной заслонки. Поиграли педалью газа, отпустили – должно также остаться 0%, ацп при этом с дпдз около 0,5В. Если угол открытия прыгает с 0 до 1-2%, то как правило это признак изношенного дпдз. Реже встречается неисправности в проводке датчика. При полностью нажатой педали газа некоторые блоки покажут 100% открытия (такие как январь 5.1 , январь 7.2), а другие как например Bosch MP 7.0 покажут только 75%. Это нормально.
1.3 Канал АЦП ДМРВ в режиме покоя: 0.996/1.016 В — нормально, до 1.035 В еще приемлемо, все что выше уже повод задуматься о замене датчика массового расхода воздуха. Системы впрыска, оснащенные обратной связью по датчику кислорода способны скорректировать до некоторой степени неверные показания ДМРВ, но всему есть предел, поэтому не стоит тянуть с заменой этого датчика, если он уже изношен.
2. Двигатель работает на холостом ходу.
2.1 Обороты холостого хода. Обычно это – 800 – 850 об/мин при полностью прогретом двигателе. Значение количества оборотов на холостом ходу зависят от температуры двигателя и задаются в программе управления двигателем.
2.2 Массовый расход воздуха. Для 8ми клапанных двигателей типичное значение составляет 8-10 кг/ч, для 16ти клапанных – 7 – 9,5 кг/час при полностью прогретом двигателе на холостом ходу. Для ЭБУ М73 эти значения несколько больше в связи с конструктивной особенностью.
2.3 Длительность времени впрыска. Для фазированного впрыска типичное значение составляет 3,3 – 4,1 мсек. Для одновременного – 2,1 – 2,4 мсек
Собственно не так важно само время впрыска, как его коррекция
2.4 Коэффициент коррекции времени впрыска. Зависит от множества факторов. Это тема для отдельной статьи, здесь только стоит упомянуть, что чем ближе к 1,000 тем лучше. Больше 1,000 – значит смесь дополнительно обогащается, меньше 1,000 значит обедняется.
2.5 Мультипликативная и аддитивная составляющая коррекции самообучением. Типичное значение мультипликатива 1 +/-0,2. Аддитив измеряется в процентах и должен быть на исправной системе не более +/- 5%.
2.6 При наличии признака работы двигателя в зоне регулировки по сигналу датчика кислорода последний должен рисовать красивую синусоиду от 0,1 до 0,8 В.
2.7 Цикловое наполнение и фактор нагрузки. Для «январей» типичный цикловой расход воздуха: 8ми клапанный двигатель 90 – 100 мг/такт, 16ти клапанный 75 -90 мг/такт. Для блоков управления Bosch 7.9.7 типичный фактор нагрузки 18 – 24 %.
Принципы эксплуатации
Автомобильные двигатели эксплуатируются с разным ресурсом. Самые простые двигатели могут иметь технический ресурс 150000 км пробега при правильном техническом обслуживании. А вот некоторые современные дизельные двигатели, которые оснащаются на грузовики, могут выхаживать до 2 миллионов.
Устраивая конструкцию мотора, автопроизводители обычно делают упорство на надежность и технические характеристики силовых агрегатов. Учитывая современную тенденцию, многие автомобильные моторы рассчитаны на небольшой, но надежные срок эксплуатации.
Так, средняя эксплуатация силового агрегата легкового транспортного средства составляет 250 000 км пробега. А дальше, существует несколько вариантов: утилизация, контрактный двигатель или капитальный ремонт.
Тип топливной системы
На бензиновые и дизельные моторы устанавливаются разные типы топливных систем. Бензиновые агрегаты могут оснащаться карбюраторной или инжекторной системой. Первая основана на механическом принципе, подача топлива регулируется дроссельной заслонкой. Второй тип – инжекторный позволяет осуществлять настройки с помощью электронных средств. Это значительно увеличивает КПД двигателя, сокращает расход топлива. Дизельные агрегаты оснащаются ТНВД (топливными насосами высокого давления). Это устройство считается устаревшим и ненадежным. Чаще всего оно используется совместно с форсунками, обладающими функциями насоса. Но сами по себе они не могут обеспечить стабильную работу двигателя.
Таблица: технические характеристики бензиновых двигателей Volkswagen
Код | Объём, см3 | Модификация | Мощность, кВт | Мощность, л. с. | Модель автомобиля | Начало производства, год | Снятие с производства, год |
1 | 1100 | F4 | 18 | 25 | Type 1 | 1947 | 1954 |
1 | 1200 | F4 | 22 | 30 | Type 1 | 1954 | 1960 |
1 | 1500 | F4 | 31 | 42 | Type 2 | 1963 | 1964 |
1 | 1500 | F4 | 33 | 45 | Type 3 | 1961 | 1965 |
1V | 1600 | I4 | 45 | 60 | Golf, Jetta | 1989 | 1992 |
2H | 1800 | I4 | 73 | 98 | Golf Cabrio | 1989 | 1993 |
ABS | 1791 | I4 | 66 | 90 | Golf, Vento, Passat | 1991 | 1994 |
ADR | 1781 | I4 | 92 | 125 | Passat | 1996 | 1999 |
ADX | 1300 | I4 | 41 | 55 | Polo | 1994 | 1995 |
AGZ | 2324 | V5 | 110 | 150 | Golf, Bora, Passat | 1997 | 2001 |
AJH | 1781 | I4T | 110 | 150 | Polo, Golf, Jetta, Passat | 2001 | 2004 |
APQ | 1400 | I4 | 45 | 60 | Polo, Golf, Vento | 1995 | 1998 |
AWM | 1781 | I4T | 125 | 170 | Jetta, New Beetle, Passat | 2002 | 2005 |
BAN | 5998 | V12 | 309 | 420 | Phaeton | 2002 | — |
BAR | 4163 | V8 | 257 | 349 | Touareg | 2006 | — |
В таблице двигатели расположены в соответствии с буквенным кодом. Двигатели для VW Beetle и VW Transporter, выпущенных до 1965 года, не имели буквенного кода. Они обозначены в таблице кодом 1.
Показатели двигателей
Силы, действующие в цилиндре
Показателями двигателя называют величины, характеризующие его работу. Помимо конструктивных параметров, они зависят от особенностей и настроек систем питания и зажигания, степени износа деталей и пр.
Давление в конце такта сжатия (компрессия) является показателем технического состояния (изношенности) цилиндро-поршневой группы и клапанов.
Крутящий момент на коленчатом валу двигателя определяет силу тяги на колесах: чем он больше, тем лучше динамика разгона автомобиля. Равен произведению силы на плечо (рис. 3) и измеряется в Н·м (Ньютон на метр), ранее в кгс.м (килограмм-сила на метр).
Крутящий момент увеличивается с ростом:
- рабочего объема . Поэтому двигатели, которым необходим значительный крутящий момент, обладают большим объемом;
- давления горящих газов в цилиндрах , которое ограничено детонацией (взрывное горение бензо-воздушной смеси, сопровождаемое характерным звонким звуком. Ошибочно называется “стуком поршневых пальцев”) или ростом нагрузок в дизелях.
Максимальный крутящий момент двигатель развивает при определенных оборотах (см. ниже), они вместе с его величиной указываются в технической документации.
Мощность двигателя — величина, показывающая, какую работу он совершает в единицу времени, измеряется в кВт (ранее в лошадиных силах). Одна лошадиная сила (л.с.) приблизительно равняется 0,74 кВт. Мощность равна произведению крутящего момента на угловую скорость коленвала (число оборотов в минуту, умноженное на определенный коэффициент).
Двигатели большей мощности производители получают увеличением:
- рабочего объема , что, в свою очередь, приводит к росту габаритов двигателя и ограничению допустимых максимальных оборотов из-за значительных сил инерции увеличившихся деталей;
- оборотов коленчатого вала , число которых ограничено инерционными силами и увеличением износа деталей. Высокооборотный двигатель одинаковой мощности (при прочих равных условиях — конструкции двигателя, технологии изготовления, применяемых материалах и т.д.) с низкооборотным обладает меньшим сроком службы, так как в среднем для одного и того же пробега его коленчатый вал будет совершать больше оборотов;
- давления в цилиндре путем повышения степени сжатия либо наддувом воздуха посредством турбо- или механических нагнетателей. Для применения наддува степень сжатия вынужденно уменьшают для предотвращения детонации (у бензиновых двигателей) и снижения жесткости работы (повышенные нагрузки в цилиндро-поршневой группе дизеля, сопровождаемые чрезмерным шумом) (у дизелей). Наддув позволяет, например, сохранить мощность при меньшем рабочем объеме.
Номинальная мощность — гарантируемая производителем мощность при полной подаче топлива на определенных оборотах. Именно она, а не максимальная мощность, указывается в технической документации на двигатель.
Удельный расход топлива — это количество топлива, расходуемого двигателем на 1 кВт развиваемой мощности за один час. Является показателем совершенства конструкции двигателя: чем расход ниже, тем более эффективно используется энергия сгорающего в цилиндрах топлива.